(57)【要約】【課題】  感光体ドラムへの不要なトナー付着／残存が防止されて、黒点又は白点などの画像不良を有効に抑制するとともに、高画質及び高品位の画像を実現することができる磁性一成分トナーを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】  感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成方法であって、前記感光体は表面粗さＲｚが０．０４５μｍ以下であり、前記感光体上の静電潜像を現像するトナーとして、示差走査熱量計によって測定されるピーク値が６０〜１１０℃である離型剤を含んでなるトナー粒子に、金属石鹸粒子がトナー粒子に対して０．０１〜１．５重量％外添されてなる静電潜像現像用磁性一成分トナーを用いる画像形成方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成方法であって、
前記感光体は表面粗さＲｚが０．０４５μｍ以下であり、前記感光体上の静電潜像を現像するトナーとして、示差走査熱量計によって測定されるピーク値が６０〜１１０℃である離型剤を含んでなるトナー粒子に、金属石鹸粒子がトナー粒子に対して０．０１〜１．５重量％外添されてなる静電潜像現像用磁性一成分トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
金属石鹸粒子が、シラン化合物によって表面処理されてなる請求項１に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等の電子写真法による画像形成システムに用いられる画像形成方法。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法では、まず、感光体表面を所定極性に一様に帯電させ、次いで所定の原稿情報に基づいて光照射による画像露光を行って感光体表面に静電荷像を形成し、続いて、この電荷像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を所定の用紙に転写し、定着ローラでの加熱及び加圧によって用紙に定着することにより、画像形成が行われる。一方、トナー像転写後の感光体は、その表面に残留したトナーをクリーニング手段によって除去することで、次の画像形成に備える。
このような画像形成方法を実現する装置として、種々の装置が開発されているが、特に、近年の省エネルギー資源化等の環境問題に対応するために、消費電力を低減させることが強く要求されている。
消費電力を低減する方法としては、低温定着化、つまり、トナーに使用する樹脂の低溶融粘度化、低融点ワックスの使用等の方法が検討されている（例えば、特許文献１〜２）。
【０００３】
しかし、低融点ワックスの使用は、低温定着性の向上には有効であるが、トナー粒子の付着性が増大し、例えば、感光体表面とクリーニングブレードなどのクリーニング部材との間で発生する押圧力及び摩擦熱などによってトナー粒子がつぶされたり、溶融したりして、感光体表面に付着し、それが画像形成を繰り返すうちに徐々に成長する。これにより、グレー又は黒ベタ画像に、付着部分に対応した白点等の画像ヌケを発生させるという問題がある。また、トナーの付着部分に、被印刷物である紙から発生した紙粉が付着し、画像の余白部分に黒点を生じるという問題もある。
【０００４】
そこで、トナー粒子に金属石鹸粒子を添加することで、感光体表面に滑性を付与するとともに、金属石鹸粒子の薄い被膜を形成し、感光体表面を保護するなどの方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２）。このような方法により、感光体表面へのトナー粒子の付着を防止するとともに、トナー粒子をクリーニングブレード等によって容易に剥離することができる。
【特許文献１】特公平８−３３６８１号公報
【特許文献２】特公平３−６９１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、本発明者の検討によると、特に、低融点ワックスを用いた磁性一成分トナーを使用した画像形成方法においては、金属石鹸粒子を添加するのみでは、感光体表面へのトナーの付着を十分に防止することができないことが判明した。
特に、本発明者は、感光体表面へのトナーの付着を十分に防止するほどの金属石鹸粒子を用いると、磁性一成分トナーの帯電性等に悪影響を与え、これに起因して、形成画像の画像濃度が低下したり、画像の余白部分にトナーが付着するかぶりを生じたりするという新たな問題が生じることがあることを見出した。すなわち、キャリアと併用する二成分系トナーに比較して、一成分系トナーは帯電性が悪いため金属石鹸粒子の添加の影響を受け易い。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、感光体ドラムへの不要なトナー付着／残存が防止されて、黒点又は白点などの画像不良を有効に抑制するとともに、高画質及び高品位の画像を実現することができる磁性一成分トナーを使用した画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、磁性一成分トナーを使用した画像形成方法において、近年の低温定着化に対する要望を満足しながら、感光体表面へのトナーの付着を防止するとともに、画像濃度の低下やかぶりのない高品質の画像を形成する方法について鋭意研究を行った結果、低温定着化を実現し得るトナー粒子と、このトナー粒子によりトナー像を形成するための感光体として所定の表面粗さを有する感光体とを組み合わせて用いることによって、優れた効果を発揮し得ることを新たに見出し、本発明の完成に至った。
すなわち、本発明の磁性一成分トナーを使用した画像形成方法によれば、感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成方法であって、前記感光体は表面粗さＲｚが０．０４５μｍ以下であり、前記感光体上の静電潜像を現像するトナーとして、示差走査熱量計によって測定されるピーク値が６０〜１１０℃である離型剤を含んでなるトナー粒子に、金属石鹸粒子がトナー粒子に対して０．０１〜１．５重量％外添されてなる静電潜像現像用磁性一成分トナーを用いることを特徴とする。
また、金属石鹸粒子として、シラン化合物によって表面処理されてなるものを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁性一成分トナーを使用した画像形成方法によれば、低温定着可能なトナーと、非常に平滑な表面の感光体とを組み合わせて用いることにより、感光体ドラムへの不要なトナー付着／残存を防止し、黒点又は白点などの画像不良を有効に抑制することができ、ひいては、高画質及び高品位の画像を実現することが可能となる。しかも、金属石鹸粒子の外添により、感光体表面への金属石鹸粒子の薄膜が形成され、感光体表面を保護することができるため、感光体表面の平滑性をより向上させることができ、トナー粒子の感光体表面への残存を有効に防止することができるとともに、クリーニング手段によるトナー粒子の剥離がより一層容易となり、ドット画像の再現性などの高画質、高品位のトナー画像を形成することが可能となる。
さらに、金属石鹸粒子の量を所定の範囲とすることにより、磁性一成分トナーの帯電特性に悪影響を与えることなく金属石鹸粒子自体の効果を有効に発揮させることができる。
また、金属石鹸粒子としてシラン化合物によって表面処理されてなるものを用いる場合には、磁性一成分トナーの帯電性を調整することができ、より有効に高画質、高品位のトナー画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の画像形成方法に用いることができる磁性一成分トナーは、通常、結着樹脂、磁性粉及び離型剤を含有するトナー粒子を含んで構成される。トナーは、金属石鹸粒子、任意に外添剤が外添されて形成される。また、このトナーには、さらに、必要により、正電荷制御剤などのトナー配合剤が分散されていてもよい。
【００１０】
結着樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂が使用される。
本発明においては、上記の熱可塑性樹脂の中でも、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂及びポリエステル系樹脂が好ましい。
【００１１】
スチレン系樹脂やスチレン−アクリル系共重合樹脂は、スチレンの単独重合体やスチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体である。共重合モノマーとしては、ｐ−クロルスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドテシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリデンなどのＮ−ビニル化合物などが挙げられる。これら共重合モノマーは、１種を単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせてスチレン単量体と共重合させて用いてもよい。
【００１２】
また、ポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分との縮重合、共縮重合によって得られるものを使用することができる。
多価アルコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオール類；ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノール類；ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の３価以上のアルコール類が例示される。
【００１３】
多価カルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸等の２価カルボン酸；ｎ−ブチルコハク酸、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等の２価カルボン酸のアルキル又はアルケニルエステル；１，２，４−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等の３価以上のカルボン酸等が例示される。また、上記２価又は３価以上のカルボン酸の無水物も使用することができる。
【００１４】
上述した結着樹脂の高化式フローテスターにより測定した軟化点は、１１０〜１５０℃、さらに１２０〜１４０℃の範囲であることが好ましい。また、ガラス転移点（Ｔｇ）は、得られたトナー同士の融着し、保存安定性の低下を防止するとともに、トナーの定着性を確保するために、５５〜７０℃の範囲であることが好ましい。なお、結着樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、比熱の変化点から求めることができる。
本発明において、上述した結着樹脂は、用いる樹脂の種類に応じて、所定の定着性や耐オフセット性を示す程度の分子量を有していることが好ましい。分子量が必要以上に高いと定着性が損なわれ、分子量が低いと耐オフセット性が不満足なものとなってしまうからである。
【００１５】
また、結着樹脂中には、耐オフセット性を向上させ、トナー強度を高めるために、必要により、架橋剤や熱硬化性樹脂を前述した熱可塑性樹脂と組み合わせで使用することにより、一部架橋構造を導入してもよい。
上記のような架橋剤としては、用いる熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル化合物、エチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの２官能性カルボン酸エステル、ジビニルエーテルなどのビニル基を２個又は３個以上有するビニル化合物などが挙げられる。
また、熱硬化性樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂や、シアネート樹脂を、１種または２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００１６】
本発明の画像形成方法に用いることができる磁性一成分トナーは、磁性粉を含有する。これにより、磁性トナーとして、磁性キャリアなどを使用することなく、それ単独で磁力を利用して現像域にこのトナーを供給することができる。
磁性粉としては、公知のものを使用することができる。例えば、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ２Ｏ３）等の強磁性の鉄酸化物や、酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄イットリウム（Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２）、酸化カドミウム（ＣｄＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ガドリウム（Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ１２Ｏ１９）、酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅＯ３）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ１２Ｏ１９）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ３）、あるいはこれらの複合物等のフェライト類、あるいは鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケ粉（Ｎｉ）等強磁性金属乃至合金類等を単独あるいは組み合わせて用いることができる。例えば、マンガン−マグネシウム系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、銅−亜鉛系フェライト、リチウム系フェライト、等が上げられる。磁性粉の粒子形状は特に制限されず、球状、立方体状、不定形等の任意の形状でよい。磁性粉の平均粒子径は０．１〜１μｍ、特に０．１〜０．５μｍの範囲内の微粉末状態が好ましい。また、磁性粉は、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理を施して使用してもよい。
磁性粉は、結着樹脂１００重量部当り５０〜１００重量部が適当である。
【００１７】
本発明の画像形成方法に用いることができる磁性一成分トナーにおいては、定着性やオフセット性を向上させるために、離型剤、例えばワックス類が結着樹脂中に分散配合される。離型剤は、示差走査熱量計によって測定される吸熱ピーク値が６０〜１１０℃の範囲内にあるものが適当である。なお、このピーク値は、示差走査熱計によって測定される昇温時のトナー（すなわち、この離型剤が配合されたトナー粒子）のＤＳＣ曲線における吸熱ピークを示す温度を意味する。よって、この離型剤が配合されたトナー粒子の吸熱ピーク値が６０〜１１０℃の範囲となるような離型剤を選択して用いることが必要である。
トナー粒子の吸熱ピーク値が６０℃を下回ると感光体表面にトナー付着が発生し、１１０℃を上回ると特に低温での定着性が悪化する。
【００１８】
このようなワックス類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、テフロン系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス、カルナウバワックス等が挙げられる。なかでも、フィッシャートロプシュワックス、エステルワックス、カルナウバワックス等が好ましい。
【００１９】
フィッシャートロプシュワックスは、一酸化炭素の接触水素化反応であるフィッシャートロプシュ反応を利用して製造される合成ワックスであり、イソ（ｉｓｏ）構造分子や側鎖が少ない直鎖炭化水素化合物である。このようなフィッシャートロプシュワックスとしては、サゾール社から入手できるサゾールワックスＣ１（吸熱ピーク値：１０６．５℃）、サゾールワックスＣ１０５（吸熱ピーク値：１０２．１℃）、サゾールワックスSPRAY（吸熱ピーク値：１０２．１℃)等が挙げられる。
なお、これらワックスは２種以上を併用してもよく、その場合、ピーク値は上述した範囲内であれば、２箇所以上に出現してもよい。このようなワックスを添加することにより、オフセット性や像スミアリングをより効率的に防止することができる。
離型剤は、通常、結着樹脂１００重量部当り、２．０〜５．０重量部の量で配合することが適当である。
【００２０】
本発明で使用される磁性一成分トナーは、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）を著しく向上させ、耐久性や安定性に優れた特性等を得るために、電荷制御剤を配合してもよい。
【００２１】
電荷制御剤は、例えば、正電荷制御剤として、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、パラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−オキサジアジン、１，３，４−オキサジアジン、１，２，６−オキサジアジン、１，３，４−チアジアジン、１，３，５−チアジアジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリンなどのアジン化合物；アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷおよびアジンディープブラック３ＲＬなどのアジン化合物からなる直接染料；ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体などのニグロシン化合物；ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺなどのニグロシン化合物からなる酸性染料；ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩類；アルコキシル化アミン；アルキルアミド；ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を併用して使用してもよい。特に、ニグロシン化合物は、より迅速な立ち上がり性が得られる観点から、最適である。
【００２２】
また、４級アンモニウム塩を有する樹脂またはオリゴマー、カルボン酸塩を有する樹脂またはオリゴマー、カルボキシル基を有する樹脂またはオリゴマーなども正帯電性電荷制御剤として使用することができる。より具体的には、４級アンモニウム塩を有するポリスチレン系樹脂、４級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂、カルボキシル基を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボキシル基を有するポリエステル系樹脂等の１種または２種以上が挙げられる。特に、４級アンモニウム塩、カルボン酸塩またはカルボキシル基を官能基として有するスチレン−アクリル系樹脂(スチレン−アクリル系共重合体)は、帯電量を所望の範囲内の値に容易に調節することができる観点から、最適である。
【００２３】
この場合において、上記スチレン−アクリル系樹脂又はアクリル系樹脂自体における好ましいアクリル系コモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸ｉｓｏ−ブチルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。また、４級アンモニウム塩としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートから第４級化の工程を経て誘導される単位が用いられる。
【００２４】
誘導されるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジ（低級アルキル）アミノエチル（メタ）アクリレート；ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドが好適である。また、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシ基含有重合性モノマーを重合時に併用することもできる。
電荷制御剤は、結着樹脂１００重量部当り１〜４重量部の量で配合することが適当である。
【００２５】
本発明における磁性一成分トナーは、分級法、混練粉砕法、粉砕分級又は混練粉砕した後に熱処理又は機械的衝撃力によって球形化する方法、溶融造粒法、スプレー造粒法、湿式造粒法（例えば、懸濁法、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、界面重合法、シード重合法等）、溶解懸濁法（例えば、特開平１１−５２６１９号公報参照）、転相乳化法（例えば、特開平４−３０３８４９号公報及び特開平５−６６６００号公報参照）等のそれ自体公知の方法で製造することができる。なかでも、結着樹脂と各種配合剤とを混合し、押出機等を用いて溶融混練し、さらに粉砕し、上述した粒度分布を有するように分級することによって調製する方法や、製造設備、生産性、上述した円形度を容易に実現できることなどを考慮すると、湿式造粒法が好ましく、懸濁重合法及び乳化重合法がより好ましい。具体的には、懸濁重合法として、着色剤、任意に添加剤を分散したモノマー溶液を、この溶液が相溶しない溶媒に分散粒径化して懸濁させ、懸濁状態でモノマーを重合することによりトナーを得る方法、乳化重合としてミセル内でモノマーを重合させる方法等が挙げられる。なお、トナーの中心粒径及び球形化度は、製造工程における熱処理温度又はそのタイミング、加える力（機械的衝撃力、攪拌の回転数、回転速度等）の大きさ又はそのタイミング、原料の種類等、種々の製造条件を適宜選択、組み合わせることにより調整することができる。
【００２６】
磁性一成分トナー粒子は、形成画像の画像濃度を確保するとともに、ドットや細線画像の再現性などの高画質、高品位のトナー画像を形成することを考慮して、例えば、体積基準の平均粒径が６．０〜１０．０μｍ程度であることが適当である。また、トナーの形態と相まって、より高画質の画像を得ることを考慮すると、例えば、見かけ嵩密度が０．３５〜０．５５ｇ／ｃｃ程度であることが適当である。
【００２７】
本発明の画像形成方法に用いることができる磁性一成分トナー粒子には、金属石鹸粒子が外添されている。金属石鹸粒子としては、脂肪酸、樹脂酸、ナフテン酸等の金属石鹸、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等高級脂肪酸の金属塩（例えば、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、銅、鉄、コバルト塩等）が適当である。炭素数が１５以上の高級脂肪酸の金属塩が好ましく、ステアリン酸亜鉛がより好ましい。金属石鹸粒子は、感光体表面へのトナー粒子の付着を防止させることを考慮して、例えば、個数基準の平均粒径が０．１〜１０．０μｍ程度の範囲であることが適当である。
【００２８】
また、金属石鹸粒子の外添量は、トナー粒子に対して０．０１〜１．５重量％であることが必要である。外添量が０．０１重量％を下回ると感光体表面にトナー付着が発生し、１．５重量％を上回るとトナーの帯電特性が悪化して、画像濃度の減少、かぶり濃度の増加という不具合が発生する。
外添処理は、トナー粒子と金属石鹸粒子とを攪拌混合機（ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイザー、オングミル等）に投入し、乾式で混合、攪拌することによって行うことができる。この際、金属石鹸粒子がトナー粒子に埋設されないようにすることが好ましい。
なお、金属石鹸粒子は、シラン化合物によって表面処理されていることが好ましい。これにより、トナー粒子の帯電性を調整することができ、より高品位の画像を得ることができる。
【００２９】
シラン化合物としては、アルキルシラン化合物、フッ素シラン化合物、アミノシラン化合物等が挙げられる。
アルキルシラン化合物としては、ケイ素に、炭素数１〜１０、好ましくは炭素数４〜８のアルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ヘキシル、オクチル基等）が、少なくとも１つ又は２つ、３つ、４つ置換された化合物が挙げられる。なお、置換されたアルキル基は複数個が同一であってもよいし、全てが異なっていてもよい。また、アルキル基が３つ以下の場合、水素原子、１価の有機基（例えば、アルコキシ、ビニル、アリル等のアルケニル基、フェニル、ナフチル等のアリール基、ベンジル、フェニルエチル等のアラルキル基等）が、ケイ素に１つ以上置換されていてもよい。
【００３０】
フッ素シラン化合物としては、ケイ素に、フッ素原子が１つ以上、直接置換されたものでもよい。また、上述したアルキルシラン化合物のケイ素への置換基にフッ素原子が１つ以上置換された化合物であってもよい。この場合の置換基としては、例えば、パーフルオロプロピル等のパーフルオロアルキル基等が挙げられる。フッ素原子又はフッ素原子を含む置換基が３つ以下の場合、上記と同様、水素原子、１価の有機基が、ケイ素に１つ以上置換されていてもよい。
【００３１】
アミノシラン化合物としては、ケイ素に、アミノ基が１つ以上、直接置換されたものであってもよい。また、上述したアルキルシラン化合物のケイ素への置換基にアミノ基が１つ以上置換された化合物であってもよい。この場合の置換基としては、例えば、γ−アミノプロピル等のアミノアルキル基等が挙げられる。アミノ基又はアミノ基を含む置換基が３つ以下の場合、上記と同様、水素原子、１価の有機基が、ケイ素に１つ以上置換されていてもよい。
【００３２】
表面処理は、金属石鹸粒子とシラン化合物とを、上述したように、ヘンシェルミキサーなどを使用して、乾式で混合、攪拌することによって行うことができる。この際、シラン化合物が金属石鹸粒子内部に埋設されないようにすることが好ましい。
シラン化合物による金属石鹸粒子の表面処理は、金属石鹸粒子１００重量部当り５〜１００重量部、さらに５０〜８０重量部で行うことが好ましい。
【００３３】
また、トナー粒子には、金属石鹸粒子以外に、必要により、コロイダルシリカ、疎水性シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の無機微粒子（通常、平均粒径が０．３μｍ以下）、ポリメチルメタクリレート等の有機微粉末等の１種又は２種以上の表面処理剤を組み合わせて外添してもよい。これにより、トナーの流動性、保存安定性等を高めることができる。また、アルミナや酸化チタン等の微粒子を外添した場合には、トナーの感光体表面への付着力を低下させたり、感光体表面を適度に研磨することが可能となる。このような表面処理剤は、トナー粒子１００重量部当り２．０重量部以下となるような量で使用するのがよい。なお、これら表面処理剤の外添は、上記と同様に行うことができる。
【００３４】
トナー像を形成する本発明の画像形成方法においては、現像方法は、磁性一成分系現像剤を用いた静電誘導現像法、ジャンピング現像法、ＢＭＴ現像法、非磁性一成分現像剤を用いたファーブラシ現像法、加圧現像法、ＮＳＰ現像法、二成分現像剤を用いたカスケード現像法、磁気ブラシ現像法等、種々の方法が挙げられる。また、正規現像であっても反転現像であってもよい。特に、高画質の画像を得る観点から、反転現像法、ジャンピング現像方式が好ましく、これらの組み合わせがより好ましい。
例えば、磁性一成分トナーが正極性に摩擦帯電された状態で、マグネット内蔵の現像スリーブ上に供給され、現像領域に搬送、供給されることにより現像される。トナーの摩擦帯電は、磁性ブレードとトナーと摩擦接触等により行われる。
【００３５】
静電潜像を形成すべき感光体としては、表面粗さが０．０４５μｍ以下であれば特に限定されないが、なかでも、有機感光体を用いることが好ましい。
感光体の表面粗さを調整する方法としては、例えば、有機感光体の場合には、感光層に含有される電荷輸送材料の種類及び／又は量、感光層を構成する樹脂の種類や分子量、感光体を形成する場合に用いる溶媒、感光層表面を平滑にする働きを有するレベリング剤（例えばシリコンオイル）の添加やその種類及び／又は量、感光層塗布後の熱乾燥条件（温度や時間等）、等を適宜選択、調整する方法が挙げられる。感光体表面の表面粗さＲｚはＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定された十点平均粗さ（Ｒｚ）を意味する。
画像形成にあたっては、先ず、感光体表面を一様に主帯電する。このときの感光体表面の主帯電電位は、例えば有機感光体の場合には、＋７００Ｖ程度とすることができる。主帯電は、コロナ帯電器や帯電ローラ等を用いた任意の手段で行うことができる。
【００３６】
次いで、所定の画像情報に基づいて、レーザ光等の光を照射し、感光体表面に静電潜像を形成する。この画像露光により、光が照射された部分が低電位となる。
上記のように形成された静電潜像は、先に述べた正極性に帯電したトナーを含む現像剤により反転現像される。つまり、正帯電トナーが、光が照射されて低電位となった部分に付着することにより、トナー像が形成される。
【００３７】
このような現像に際しては、現像剤の供給側（現像スリーブ）と感光体との間に現像バイアス電圧を印加する。現像バイアス電圧（現像スリーブに印加される電位）としては、例えば、２５０〜３５０Ｖの直流電位と０．５〜２．０ＫＶ（振幅）の交流電位を重鎮した交番バイアス電位を印加することができる。また、交流電位の周波数は、例えば、１〜５Ｈｚ程度とすることができる。
このような現像によって感光体表面に形成されたトナー像は、転写手段によって所定の用紙に転写される。転写手段としては、転写ローラや転写ベルト又はコロナ帯電器の何れも使用することができる。
【００３８】
転写ローラや転写ベルトは、これに負極性の転写バイアス電位を印加することにより、トナー像と転写手段との間に電界を生じさせ、感光体と転写手段との間を通過する用紙の表面にトナー像を転写させることができる。
また、コロナ帯電器は、用紙の裏面を負極性にコロナ帯電し、生じる電界によってトナー像を用紙表面に転写させることができる。この場合には、転写用のコロナ帯電器と組み合わせて、紙分離用の交流コロナ帯電器を使用するのがよい。トナー像が転写された用紙は、その裏面が負極性に帯電しているため、用紙を正帯電している感光体表面と分離させなければならず、交流コロナ帯電により、この分離を容易にする。
トナー像が転写された用紙は、熱ローラ（定着ローラ）と加圧ローラとの対からなる定着装置に導入され、熱及び圧力によって用紙表面に定着される。一方、トナー像転写後の感光体表面は、クリーニングブレードやファーブラシなどからなるクリーニング装置によってクリーニングされ、感光体表面に残存するトナーが除去され、さらにＬＥＤ等による光照射などによって除電され、これにより画像形成の一サイクルが完了し、次の画像形成が行われる。
【実施例】
【００３９】
以下に、本発明の画像形成方法を、実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例１〜４及び比較例１〜４
＜トナー用結着樹脂の合成＞
スチレン７０重量部、アクリル酸ブチル３０重量部からなるモノマー溶液を、重合開始剤であるＶ−６５（２,２−アゾビス−（２,４−ジメチルバレロニトリル）、和光純薬製）６重量部と、溶媒としてのトルエン２００重量部をと含む溶液中（コンデンサーを具備し、トルエンを還流）に３時間かけて滴下し、滴下後６０℃に保った状態で１２時間重合した。その後、トルエンを減圧蒸留して除去し、結着樹脂（スチレン−アクリル系樹脂）を得た。
【００４０】
＜磁性一成分トナーの製造＞
スチレン−アクリル樹脂（結着樹脂、三洋化成工業製）１００重量部、磁性粉（ＥＰＴ−１０００、戸田工業製）９０．０重量部、ニグロシン染料（帯電制御剤、オリエント化学工業製、Ｎ−０１）５．０重量部、表１に示すワックスを、ヘンシェルミキサー２０Ｂ（三井鉱山社製）に投入し、２５００ｒｐｍで５分間混合した。
さらに、二軸混練機（ＰＣＭ−３０、池貝社製）で２００ｒｐｍ、シリンダ温度１２０℃、投入量６ｋｇ／時で混練した。次ぎに、ドラムフレーカ（三井鉱山社製）を用い、１４０ｍｍ／秒、板厚３〜４ｍｍにて冷却した。
続いて、ターボミル（Ｔ−２５０型、ターボ工業社製）にて粉砕し、アルピネ分級機にて分級した。
得られたトナーを、シリカ（外添剤、ワッカー社製、Ｈ２０５０ＥＰ）０．８重量％、酸化チタン（外添剤、チタン工業社製、ＳＴＴ−６５Ｃ）０．８重量％、ステアリン酸亜鉛（金属石鹸粒子、日本油脂社製、ジンクステアレートＳ）を表１に示した量となるように、ヘンシェルミキサー２０Ｂ（三井鉱山社製）に投入し、２５００ｒｐｍで３分間混合して、表１に示す各トナーを製造した。
なお、トナーのＤＳＣピーク値は、示差走査熱量計「ＤＳＣ３２１０」マック・サイエンス社製を用いて、昇温速度１５℃／ｍｉｎ室温から２００℃まで昇温した後、２５℃まで冷却し、再び昇温速度１５℃／ｍｉｎで昇温し、このときの熱量を測定して得られたＤＳＣ曲線の吸熱ピークを示す温度である。
【００４１】
【表１】
2005265961.tif 000002
【００４２】
＜有機感光体Ａの製造＞
電荷発生剤としてＸ型無金属フタロシアニン（ＰｃＨ２）２．５重量部、ホール輸送剤として以下の化合物（ＨＴＭ）３０重量部、電子輸送剤として以下の化合物（ＥＴＭ）３０重量部、以下に示す重量平均分子量１２０，０００の共重合ポリカーボネート樹脂（Resin、モル共重合比ｍ：ｎ＝８０．０ｍｏｌ％：２０．０ｍｏｌ％）１００重量部を、テトラヒドロフラン７００重量部とともにボールミル中で２４時間分散、溶解させ、単層型感光層用塗布液を調製した。
得られた塗布液を、支持体としてのアルミニウム素管上にディップコート法にて塗布し、１２０℃、４０分間の熱風乾燥を行い、表面粗さが０．０１５μｍに調整され、膜厚２９．０μｍの単一感光層を有する単層型感光体を作製した。
【００４３】
【化１】
2005265961.tif 000003
【００４４】
感光体の表面粗さは（株）小坂研究所製の万能表面形状測定器ＳＥ−３Ｈ型を用いて測定した。
なお、ホール輸送剤を６５重量部又は１００重量部とした以外、有機感光体Ａと同様の方法により、表面粗さが０．０４３μｍ（有機感光体Ｂ）又は０．０５１μｍ（有機感光体Ｃ）の単一感光層を有する単層型感光体を作製した。
重量平均分子量５０，０００の共重合ポリカーボネート樹脂（Resin、モル共重合比ｍ：ｎ＝８０．０ｍｏｌ％：２０．０ｍｏｌ％）を用いた以外は有機感光体Ａと同様の方法により、表面粗さが０．０４８μｍの単一感光層を有する有機感光体Ｄを作製した。
感光層塗布液を、アルミニウム素管上に塗布し、１５０℃、２０分間の熱風乾燥を行った以外は有機感光体Ａと同様の方法により、表面粗さが０．０４６μｍの単一感光層を有する有機感光体Ｅを作製した。
【００４５】
＜トナー付着の評価＞
各トナーを使用し、上記で得られた単層型の有機感光体を搭載した磁性一成分ジャンピング現像方式の京セラミタの複合機（ＫＭ−２０５０）により、Ａ３用紙の全面黒ベタ画像を１万枚印字し、１万枚目の黒ベタ画像を初期画像（１枚目の全面黒ベタ画像）と比較し、白い斑点状の画像欠陥が認められた場合は、トナー付着有りとして、その評価を×とした。また、画像欠陥が認められなかった場合には、トナー付着無しとして、その評価を○とした。トナー像の形成条件を以下に示す。
帯電電位：＋７００Ｖ
現像方法：反転現像
現像バイアス：直流    ＋２００Ｖ〜＋４００Ｖ
交流    ０．２５ＫＶ〜２．５ＫＶ
周波数  ２．０ＫＨｚ
【００４６】
＜画像評価＞
各トナーについて、上記の京セラミタの複合機（ＫＭ−２０５０）により同じトナー像形成条件で濃度測定用画像の出力を行った。画像濃度（ＩＤ）は、Ａ４サイズ用紙を用い、用紙の短辺方向を用紙搬送方向とし、測定用画像を、用紙に３×３ｃｍのベタ画像部３個、用紙の搬送方向中央部に用紙の搬送方向に対して１０ｃｍ間隔で垂直に並んでいるものを用いた。１つのベタ画像について５箇所測定し、５枚の平均値を求めた。また、カブリ濃度（ＦＤ）は、上記の測定用画像が印刷された用紙の非印字部を１枚につき５箇所測定し、５枚の平均値を求めた。画像濃度とカブリ濃度の測定には反射濃度計（東京電色社製の型番ＴＣ−６Ｄ）を用いた。評価基準は画像濃度が１．３００以上、カブリ濃度が０．００８以下である。
これらの評価結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2005265961.tif 000004
【００４８】
表２の結果から、実施例１〜４では、金属石鹸粒子が添加され、示差走査熱量計によって測定されるピーク値が６０〜１１０℃の範囲内の磁性一成分トナーを用いた画像形成装置の感光体の表面粗さが０．０４５μｍ以下であったために、感光体ドラムへの不要なトナー付着／残存を防止することができ、黒点又は白点などの画像不良を有効に抑制することができるとともに、画像濃度、かぶり濃度とも問題無かった。特に、実施例４ではDSCピーク値が６２℃で、ステアリン酸亜鉛の外添量が０．０１重量％という極めてトナー付着の発生し易い磁性一成分トナーを使用しているにも関わらず、実際にはトナーの付着の発生はなかった。
一方、比較例１、５、６においては、金属石鹸粒子が添加され、示差走査熱量計によって測定されるピーク値が６０〜１１０℃の範囲内であるトナーを用いているにもかかわらず、感光体の表面粗さが粗い（０．０４５μｍより大）ために、トナーの付着が生じ、黒点又は白点などの画像不良が見られた。
【００４９】
また、比較例２及び３においては、金属石鹸粒子が添加され、示差走査熱量計によって測定されるピーク値が６０〜１１０℃の範囲内であるトナーを用いているが、感光体の表面粗さが粗い有機感光体を使用している。しかし、金属石鹸粒子の外添量を増加させたためにトナー付着の発生はないものの、画像濃度が減少し、画像カブリが増大した。
比較例４においては、金属石鹸粒子が添加されているが、示差走査熱量計によって測定されるピーク値が６０〜１１０℃の範囲外（６０℃より小）であるトナーを用いたために、感光体の表面粗さが小さくても、トナーの付着が生じ、黒点又は白点などの画像不良が見られた。
以上の実験結果より、感光体の表面粗さＲｚ、その感光体と組み合わせて用いられる磁性一成分トナーの示差走査熱量計によって測定されるピーク値、その磁性一成分トナーに添加する金属石鹸粒子の外添量を特定の範囲とすることで、画像濃度、画像かぶりを満足し、かつ感光体表面へのトナー付着のない画像形成方法が得られることが明かとなった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置及びこれらの機能を併せもつ複合装置等の広範囲な磁性一成分トナーを用いた画像形成装置に適用することができる。